DE1571404A1 - Process for the production of porous, clay-free, high-temperature-resistant molded parts - Google Patents
Process for the production of porous, clay-free, high-temperature-resistant molded partsInfo
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Description
DTEiAiIIT NOBEL AiCTIEITGBSELLSCHAPTDTEiAiIIT NOBEL AiCTIEITGBSELLSCHAPT
Verfahren zur Herstellung von porösen, tonfreien, hochtemperaturbeständigen Formteilen. (Zusatz zur Patentanmeldung „./Alctenz« D 46 949 VIb/80b)Process for the production of porous, clay-free, high-temperature-resistant Molded parts. (Addition to the patent application "./Alctenz" D 46 949 VIb / 80b)
Gegenstand der Patentanmaldung β.ο«...„. «/ Aktenzeichen D 46 949 VI"b/80 b ist ein Verfahren zur Herstellung von porösen, tonfreien, hochtemperaturbeständigen Normteilen mit hohen spezifischen Oberflächen und hoher Abriebfestigkeit, welches dadurch gekennzeichnet ist, daß man feuerbsw. hochfeuerfeste Oxide mit Hydroxiden des Aluminiums unter Zusatz von atthydrolysierten Gemischen von Metallalkoholate*! bzwo von kondensierten, gemischten Metallalkoholaten der 3o und 4. flauptgruppe und 4ο iJebengruppe des Periodensystems in an sich bekannter Y/eise zu Rohlingen formt, trocknet und bei 150 - 135O0G, vorzugsweise bei 300 - 7000G brennt.Subject of the patent application β .ο «...“. «/ Aktenzeichen D 46 949 VI" b / 80 b is a process for the production of porous, clay-free, high-temperature-resistant standard parts with high specific surface areas and high abrasion resistance, which is characterized by the fact that fire-resistant oxides with hydroxides of aluminum with the addition of ! atthydrolysierten mixtures of metal alkoxides * bzwo the 3o and 4. flauptgruppe and 4ο iJebengruppe of the periodic table in a conventional Y / else formed of condensed mixed metal alcoholates into blanks, dried and calcined at 150 - 135o 0 G, preferably at 300-700 0 G burns.
In einer vorteilhaften Ausführung form dieses Verfahrens lassen sich auch katalytisch-wirksame iletalle bzw. deren Qsririe oder andere Verbindungen der Uebergangselemente in die Formteile einbauen, die als Kontakte für eine Reihe von katalytischen Reaktionen geeignet sind.In an advantageous embodiment of this process, catalytically active metals or their compounds or other connections of the transition elements can also be built into the molded parts, which are suitable as contacts for a number of catalytic reactions.
Gs iat bekannt, Kontakte dadurch herzustellen, indem man auf einem /,eeignoten Trüg* '".Material, wie Tonerde, Bentonite Q.der Kaoline, katalytisch-wirksame SubstanzenGs iat known to make contacts by on a / "self-dead Trüg *" ". Material, such as clay, bentonite Q. the kaolins, catalytically active substances
.009819/0806 J .009819 / 0806 J.
BAD ORIGINAL - 2 -BATHROOM ORIGINAL - 2 -
-a» 157140A-a »157140A
durch Tränkung aufbringt. So hergestellte Kontakte, wie sie z.B. auch für Oxychlorierungsreaktionen verwendet... werden, aeigen im allgemeinen dann einen besonders hohen Abrieb, wenn die Umsetzung als Wirbelschichtprozeß durchgeführt wird. Auch wird die Aktivität der Kontakte oft durch Verflüchtigung der katalytiach-wirksamen Komponenten herabgesetzt. Um die gleiche Aktivität des eingesetzten Kontakts aufrecht zu erhalten, ist es deshalb erforderlich, frischen Kontakt zuzusetzen· Bedingt durch den hohen Abrieb der Kontakte nüssen ständig größere !.'engen feiner Teile aus dem Reaktionssystem herausgeschleust werden. Da bekanntlich der Umsatz abhängig ist einerseits von der spezifischen Oberfläche der Kontaktmassen und andererseits aber duroh die Tränkung mit den katalytisch-wirksamen Substanzen die spezifische Oberfläche des Trägermaterials meist verringert wird, besteht ein lebhaftes Interesse, hochaktive Kontakte herzustellen, die durch diese Sachteile nicht belastet sind.applies by impregnation. Contacts made like this they are also used, for example, for oxychlorination reactions ... then generally have a particularly high value Abrasion if the reaction is carried out as a fluidized bed process. Also the activity of the contacts is often carried out Reduced volatility of the catalytically active components. In order to maintain the same activity of the contact used, it is therefore necessary to add fresh contact · Due to the high abrasion the contacts constantly need larger ones!. 'narrow finer Parts are discharged from the reaction system. As is well known, the turnover depends on the one hand on the specific surface of the contact masses and on the other hand duroh the impregnation with the catalytically active Substances, the specific surface of the carrier material is usually reduced, there is a lively interest in to establish highly active contacts that are not burdened by these material parts.
In weiterer Ausbildung des Verfahrens zur Herstellung von porösen, tonfreien, hochtemperaturbeständigen Normteilen mit hohen spezifischen Oberflächen und hoher Abriebfeatigkeit gemäß Patentanmeldung .··...../ Aktenzeichen , D 46 949 VIb/ 80b aus Formmassen, denen vor der Verformung katalytisch-wirksame Metallverbindungen zugesetzt werden können, wurde nun überraschenderweise gefunden, daß man gemäß diesem Verfahren auch besonders wirksame Kontakte herstellen kann, inde:a man die katalytisch-wirksame.'-,In further development of the process for the production of porous, clay-free, high-temperature-resistant standard parts with high specific surface areas and high abrasion resistance according to patent application. ·· ..... / file number, D 46 949 VIb / 80b made from molding compounds to which catalytically active metal compounds are added before shaping can, has now surprisingly been found that one also particularly effective contacts according to this procedure can produce, inde: a one the catalytically active .'-,
00981*9/0804 '00981 * 9/0804 '
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Verbindung der Üebergangselemente mit einer Ordnungszahl bis au 80 in Form des Alkoholate verwendet· 2ur Durchführung des Verfahrene haben eich besonders die Alkoholate folgender Metalle als besonders günstig aus der genannten Gruppe herausgestelltί Kupfer, Silber, Gold, Quecksilber, Vanadium, Chrom, Molydän, Wolfram, Eisen und Nickel. Der Alkoholrest des Metallalkoholate ist für die Durchführung des erfindungsgeinäßen Verfahrens ohne große Bedeutung· Bei besonders hochsiedenden Alkoholen kann dadurch die Porosität erhöht werden· Als Alkoholreste können sowohl aliphatische, fettaromatische und ähnliche Reste benutzt werden·Connection of the transition elements with an ordinal number up to 80 used in the form of alcoholates. The alcoholates in particular have been used to carry out the process the following metals as particularly favorable from the mentioned Group exposedί copper, silver, gold, mercury, Vanadium, chromium, molybdenum, tungsten, iron and nickel. The alcohol residue of the metal alcoholate is for the implementation of the method according to the invention without great importance In the case of particularly high-boiling alcohols, this can increase the porosity both aliphatic, fatty aromatic and similar residues to be used·
Die als Kontakte verwendbaren porösen, tonfreien, hochtemperaturbeständigen Formteile sind für katalytische Reaktionen und besonders für Wirbelachichtprozesse hervorragend geeignet, weil das katalytisch-wirksame Element in einfacher Weise bei der Herstellung der Formkörper fest in das1 Gefüge des Kontakts eingebaut wird.. Man erreicht dadurch einmal eine äußerst feine Verteilung und zum anderen eine* feste Verankerung des kaiElytisch-wirksaraen Elements in dem Trägermaterial, was weiter zur Folge hat, daß eine Verflüchtigung oder ein Verlust durch mechanische.. Abrieb des katalytisch-wirksamen Elements sehr stark zurückgedrängt wird. Während bei dem Tränkverfahren das katalytisch-wirksame Element in gewissen Schichten an der Oberfläche der Kontaktträger angesammelt ist, liegt die aktive Komponente bei des: erfindungsgemäßen VerfahrenThe porous, clay-free, high-temperature-resistant molded parts that can be used as contacts are ideally suited for catalytic reactions and especially for fluidized light processes, because the catalytically active element is simply built into the 1 structure of the contact during the production of the molded body an extremely fine distribution and, on the other hand, a * firm anchoring of the kaiElytic element in the carrier material, which also has the consequence that volatilization or loss due to mechanical abrasion of the catalytically active element is very strongly suppressed. While in the impregnation process the catalytically active element is collected in certain layers on the surface of the contact carrier, the active component is in the process according to the invention
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Kontakts vor, so daß selbst bei Abrieb die Aktivi Oberflächeneinheit selbst über längere Zeit bleibt.Contact before, so that even with abrasion the Aktivi Surface unit even over a long period of time remain.
Das verwendete anhydrolyeierte Alkoholatgemiseh wurde wie folgt zubereitet!The anhydrolyzed alcoholate mixture used was prepared as follows!
1 Mol Tetraäthylsilikat, 1 Mol Aluminium-see.-butylat und 1 Mol Kupfer- (il)äthylat wurden mit 2 Mol |[ajBftjer bei Räumt empex-atur anhydroly eiert und ohne weitere1 mole of tetraethylsilicate, 1 mole of aluminum sea-butoxide and 1 mol of copper (III) ethylate were mixed with 2 mol | [ajBftjer at Räum empex-atur anhydrolyzed and without further
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den Alkoholaten der katalytiech-wirkBamen Uebe] "the alcoholates of the catalytically active Uebe] " auch pulverförmig e* Oxide oder Metalle zugesetztalso in powder form e * oxides or metals added
den Formmassen auch solche Verbindungen zugesetztSuch compounds are also added to the molding compositions die beim Brennen in Oxide zerfallen.which disintegrate into oxides when burning.
■■ ν* ■■ ν *
durch die nachstehenden Beispiele veranschaulichtιillustrated by the following examples
30 Gewichtsteile Feinkorund mit einer unter 20 ^u (40 }6 junter 5 μ) wurden mit 15 teilen eines anhydrolysierten Alkoholatgemls mittels einer Düsenvorrichtung besprüht und in Mischer durch eine rotierende Bewegung wo. kleinem Kugeln mit einem Durchmesser von 0,3 bis 0,7 arbeitet.30 parts by weight of fine corundum with a value of less than 20 ^ u (40} 6 times 5 μ) were sprayed with 15 parts of an anhydrolyzed alcoholate by means of a nozzle device and in a mixer by a rotating movement where. small balls with a diameter of 0.3-0.7 works.
Die, wie oben beschrieben, hergestellten Katalysatorkörner wurden zunächst langsam bis auf 300*0 erhitzt, und zwar mit solcher Aufheizgeschwindigkeit, daß ein Zerplatzen der Kügelchen vermieden wurde· Die so vorgetrockneten Körner wurden anschließend 6 Stunden bei 300*c gebrannt. Sie resultierenden Katalysatorkörner besitzen eine spezifische Oberfläche von 180 m*/g. Die als Bindemittel verwendeten Alkoholate werden durch den Brennvorgang zusammen mit dem Tonerdehydrat in nahezu reine Oxide übergeführt.The catalyst granules prepared as described above were initially slowly heated to 300 * 0, and with such a heating rate that a bursting of the beads was avoided predried grains were then fired for 6 hours at 300 ° C. The resulting catalyst grains have a specific surface area of 180 m * / g. The alcoholates used as binders are converted into almost pure oxides by the firing process together with the alumina hydrate.
Sie vorher genannten Katalysatorkörner wurden mit gutem Erfolg bei einer Ozychlorierungsreaktion verwendet, in der Aethylen, Chlorwasserstoff und Luft zu Aethylendichlorid umgesetzt wurden.They were previously mentioned using catalyst grains used with good success in an ozychlorination reaction in which ethylene, hydrogen chloride and air are added Ethylene dichloride were implemented.
25 Gewichtsteile Peinkorund in einer Korngrößenverteilung, die der des Beispiels 1 entsprach, 65 Gewicht st eile Tonerdehydrat und 10 Gewichteteile Kupfer-(II)-oxid wurden mit 15 Gewichtsteilen des unter 1 beschriebenen Bindemittels auf der Basis von Tetraäthylsilikat, Aluminium-·ec.-butylat und Kupfer-(il)-äthylat besprüht. Sowohl die Vortrocknung als auch das Brennen erfolgte gemäß Beispiel 1.25 parts by weight of fine corundum in a particle size distribution which corresponded to that of Example 1, 65 parts by weight of alumina hydrate and 10 parts by weight Copper (II) oxide were with 15 parts by weight of the binder described under 1 on the basis of Tetraethylsilicate, aluminum · ec.-butylate and copper (II) ethylate sprayed. Both the pre-drying and Firing was also carried out according to Example 1.
Dieser Katalysator ließ sich ebenfalls mit gutes Erfolg für die oben genannte Oxyohlorierungsreaktion einsetzen. Sa· in den Kontaktteilchen zunächst in Fon seines Oxides vorliegende Kupfer wird durch die gasförmige SaIζsäur· in der Anlaufphase der Reaktion inThis catalyst could also be used with good success for the above-mentioned oxychlorination reaction insert. Sa · in the contact particles first in Fon The copper present in its oxide is replaced by the gaseous salic acid in the start-up phase of the reaction
009819/08(K009819/08 (K
— Cr — ■ ,- Cr - ■,
157H0A157H0A
di· katalytiach-wirkaaaan Kupferchlorid· übergeführt·di · katalytiach-wirkaaaan copper chloride · converted ·
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